富士通公司日前開發(fā)了以對數(shù)字電視、HDD錄像機(jī)、游戲機(jī)等的圖像處理LSI、微控制器等提供電源電壓為目的的PFM/PWM同步整流降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器IC MB39A135(1通道)和MB39A136(2通道)。
在數(shù)字電視、游戲機(jī)等市場快速發(fā)展的背景下,人們對為圖像處理LSI、微控制器等提供電源電壓的電源IC的要求也逐年提高。人們特別要求減少用于支持高效率、高精度、優(yōu)異的過渡響應(yīng)特性、低成本化的外圍部件等。
為滿足這一要求,該產(chǎn)品通過內(nèi)置PFM功能在全負(fù)荷領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效率工作,通過采用電流模式實現(xiàn)比過去的電壓模式更快速的負(fù)荷過渡響應(yīng)特性。此外,可以運(yùn)用豐富的保護(hù)功能減少外置的保護(hù)元件,通過高頻化實現(xiàn)的線圈小型化、輸入輸出容量的小型化以及封裝尺寸的小型化,為減小包括外置部件在內(nèi)的總體安裝面積作出貢獻(xiàn)。還支持作為軟起動/軟停功能等系統(tǒng)的核心電源、輸入輸出電源使用時所需的電源順序控制。
產(chǎn)品特點
1. 電流模式Nch/Nch同步整流；
2. 內(nèi)置PFM功能；
3. 輸入電源電壓范圍:4.5~25V；
4. 工作頻率:100kHz~1MHz；
5. 高精度基準(zhǔn)電壓:±1%(25℃)；
6. 輸出電壓設(shè)定范圍:~(最大占空比80%)；
7. 豐富的保護(hù)功能(過電流限制、過電壓保護(hù)、低壓保護(hù)、過熱保護(hù))；
8. 不需要Flyback二極管；
9. 內(nèi)置與負(fù)荷無關(guān)的軟起動/軟停功能；
10. 小型封裝:TSSOP-16引腳(MB39A135 1通道)；TSSOP-24引腳(MB39A136 2通道)；
11. 支持無鉛/符合RoHS指令。
MB39A135/136的外觀。
圖1:MB39A135/136的轉(zhuǎn)換效率。
圖1表示MB39A135/136的轉(zhuǎn)換效率,圖2表示負(fù)荷過渡響應(yīng)特性。
圖2:負(fù)荷過渡響應(yīng)特性。
功能說明
1. 主控制方式
采用Nch/Nch同步整流主電路側(cè)FET Sense型電流模式。在電流模式下,檢測線圈電流(IL)和輸出電壓(VO),進(jìn)行On Duty的控制。
2. PFM功能
該產(chǎn)品內(nèi)置獨(dú)有方式的PFM功能。可通過模式端子選擇PWM模式、PFM/PWM自動切換模式。在PFM/PWM自動切換模式下,輕負(fù)荷時以PFM模式工作,負(fù)荷增加時,自動切換成PWM模式。使用該功能可在全負(fù)荷領(lǐng)域進(jìn)行高效率工作。
3. 與負(fù)荷無關(guān)的軟起動/軟停功能
軟起動功能防止涌流和輸出電壓的過沖。使用該功能還能設(shè)定輸出電壓的起動時間。在CTL Off、低壓保護(hù)、過熱保護(hù)的關(guān)機(jī)時,可以使用軟停功能,不受負(fù)荷影響地停止輸出。圖3是MB39A136軟起動/軟停功能例子。
圖3:MB39A136軟起動/軟停功能例子。
4. 時鐘發(fā)生器
可以通過在RT端子上連接電阻將振蕩頻率設(shè)定為100kHz~1MHz。對于MB39A136(2通道),根據(jù)錯開180°相位的時鐘工作。
5. 過電流限制電路(OCP功能)
通過每周期地比較將主電路側(cè)FET ON時的電流轉(zhuǎn)換成的電壓和在ILIM端子設(shè)定的電壓,檢測過電流狀態(tài)。檢測到過電流狀態(tài)后,關(guān)閉主電路側(cè)的FET,進(jìn)行使輸出電壓下降的控制。使用該功能限制過電流狀態(tài)。
6. 過電壓保護(hù)電路(OVP功能)
檢測發(fā)現(xiàn)輸出電壓比設(shè)定的電壓還高的情況時,關(guān)閉主電路側(cè)FET,打開同步整流側(cè)FET。使用該功能保護(hù)后段設(shè)備免受過電壓傷害。
7. 低壓保護(hù)電路(UVP功能)
檢測發(fā)現(xiàn)輸出電壓比設(shè)定的電壓還低的情況時,使用軟停功能停止電壓輸出。使用該功能檢測、停止輸出的異常狀態(tài),保護(hù)后段設(shè)備。
8. 過熱保護(hù)電路(OTP功能)
圖4:MB39A135方塊圖。
接點溫度達(dá)到160℃時,通過軟停功能停止電壓輸出。接點溫度降到135℃時,再使用軟起動功能開始電壓輸出。使用該功能防止IC發(fā)熱。圖4、圖5是MB39A135和MB39A136的方塊圖。
圖5:MB39A136的方塊圖。
應(yīng)用實例
圖6:MB39A136應(yīng)用于DVD-RW。
圖7:MB39A136應(yīng)用于數(shù)字電視。
評估板、封裝
照片2和照片3是MB39A135和MB39A136的評估板。本產(chǎn)品提供以下尺寸的封裝。
TSSOP-16:4.4×5.0×
(腳距)
TSSOP-24:4.4×6.5×
(腳距)
圖8:MB39A135的評估板和MB39A136的評估板。
作者:永田公彥
產(chǎn)品經(jīng)理
富士通微電子(上海)有限公司
